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CA1028625A - Vertical arbor motor for windmille - Google Patents

Vertical arbor motor for windmille

Info

Publication number
CA1028625A
CA1028625A CA244,333A CA244333A CA1028625A CA 1028625 A CA1028625 A CA 1028625A CA 244333 A CA244333 A CA 244333A CA 1028625 A CA1028625 A CA 1028625A
Authority
CA
Canada
Prior art keywords
pale
une
suivant
mât
les
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
CA244,333A
Other languages
French (fr)
Inventor
Georges Thioliere
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of CA1028625A publication Critical patent/CA1028625A/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/06Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/005Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/21Rotors for wind turbines
    • F05B2240/211Rotors for wind turbines with vertical axis
    • F05B2240/212Rotors for wind turbines with vertical axis of the Darrieus type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION

L'invention concerne une éolienne à axe de rotation vertical. Chaque pale est formée d'éléments articulés le uns au bout des autres, l'ensemble étant relié à un mât tournant par des câbles. Des bras articulés ou glissières permettent de replier les pales vers le mât, soit partiellement, soit en totalité, Application:
sécurité en cas d'ouragan ou de vent trop fort; amélioration du rende-ment et de la tenue en endurance.
PRECISION OF DISCLOSURE

The invention relates to a wind turbine with an axis of rotation.
vertical. Each blade is formed of elements articulated one to the end of the others, the assembly being connected to a rotating mast by cables. Articulated arms or slides allow you to fold the blades towards the mast, either partially or entirely, Application:
security in the event of a hurricane or too strong wind; improved performance endurance.

Description

La production d'énergie par utilisation du vent implique de nombreuses contraintes provenant principalement de l'irrégularité
propre à cette forme d~énergie.
Des mises au point successives accélérant la vitesse des pales en apportant l'effic~cité aérodynamique, on~ permls des réalisa-tions avec rotor à axe perpendiculaire ~ la direction du vent~ Certains rotors, d'axe vertical, sont insensibles ~ la direction du vent3 et leur simplicité est intéressante, mais la fragilité et le maintien de leur voilure empêchent de dimensionner convenablement ces appareils.
L'aérogénérateur selon l'invention, grâce à l'obtention des caractéristiques décrites ~i-après, a pour objectifs principaux l'effa-cement ou la mise en zone protégée de la voilure, le développement de cette voilure pour l'obtention de la surface balayée maximale, le réglage ou la manoeuvre éventuelle, commandée ou automatique, de la position des éléments de la voilure, aussi bien position dans l'espace que position angulaire par rapport à l'axe de rotation.
Le système d'aéromoteur de la présente invention comprend l'appIication, pour la constitution dlun rotor, d'éléments de voilure destlnés à entrer en rotation~ autour d~un axe~ et mis en position d'efficacité par l'intermédiaire de câbleries ou autres liens souples, de longueur fixe ou variable ou originaires de cet axe, rayonnants ou non, ou d'éléments souples ou rigides en articulation ou en montage ex~en-sible par coulissement ou autre procédé, à partir de cet axe~ ou encore en combinalson de ces moyens, lesdits éléments pouvant être Indépendants ou assemblés entre eux, commandés ou rendus automatiques.
On a représenté, dans les dessins ci-annexés pour mieux faire comprendre l'invention, ee dans le cas d'un rotor d'axe ve~tical:
à la figure 1 - l'allure générale d'un rotor à deux voilures en rotation de type connu;
à la figure 2 - le même appareil avec voilure reliée à l'axe en ~,
-2-
3~Z~
un ou deux poin~s supplémentaires;
à la figure 3 - un appareil de meme genre qu'en figure 2~ avec voilure rabattue;
: ~ la figure 4 - les sections balayées comparées sur un mât hau-banné en plusieurs points;
~ la figure 5 - une voilure composée d'éléments assemblés;
à la figure 6 - un dispositif de commande de gouverne de profon-deur;
aux figures 7 et 8 - deux montages de rotors utilisant les dispositions suivant figures 5 et 6;
aux figures 9 et 10 - un mode de réalisation sur mât haubanné
assurant la position de la voilure et permettant l'automa-tisme de sa mise en place et de son effacement;
a la figure 11 - une vue en perspective correspondant à la variante des figures 9 et 10;
à la figure 12 - un mode de réalisation avec balayage surélevé
et voilure équilibrée en lia~son rigide avec le ~ât, avec ` rétraction automatique;
à la figure 13 - l'ensemble de la figure 12 en position repliée;
à la figure 14 - une vue partielle montrant en perspective un détail des éléments d'une pale la figure 15 - une variante à repliage régulé par des contre-poids immergés dans une liqueur dense;
a la figure 16 - une vue en plan d'une variante possédant des pales ~ incidence réglable; et ~ aux figures 17 à 19 - des détails de plusieurs structures possibles ~
pour les pales.
Le mât vertical appuyé en A, haubanne en ro~ation en B~

: figure 1, porte deux voilures fixées au m~t en C et D, lesquelles prennent ~ la rotation un profil approchant la courbe de cosinus ~3-~'h8 EiZ5 hyperbolique, dite "de chaine~te"~ disposition dans laquelle le choix d'une hauteur de rotor égale ~ son plus grand diam~tre, ainsi que repré-senté, assure le maximum de surface balayée~
En figure 2, le même mât est muni de deux vollures eomposées, tel qu~n figure 5, d~éléments rigides ou semi-rigides Vg vu~ de face en 5 , et de profil~ rectilignes en 5 9 curvilignes en 5 , assemblés par charnières simples ou doubles9 et d'alésage cylindrique ou oblong, sur les axes E et E , dont les!-;extrémités ou certaines d'entre elles seulement sont reliées par des attaches souples, ou des câbles, au mât A-B. La modification du tracé de révolution de la voilure~ attachée en un point central Pl du côté gauche de l'axe, et en plusieurs points P2 et P3 du c8té droit~ fait appara~tre l~augmentation de la section :
balayée avec efficacité, partiellement hachurée, obtenue par cette disposition d'attaches supplémentaires. Il est à noter que les liai-SODS au mât peuvent varier en nombre, prendre effet en d~autres points de la voilure que ceux représentés en figure 5 et décrits ci-dessus3 ne pas être convergentes au mât, et éventuellement commandées ~ l'ar-rêt ou pendant la rotation du rotor, avoir une longueur déterminée ou variable~ en vue du meilleur positionnement de la vollure~ cetter der-nière pouvant elle-même être formée d'éléments rigides ou souples, montés ~ointivement ou de fac,on discontinue, assemblés entre eux ou solidaires de câbles ou de lames souples formant alors un ensemble doté
d'une flexibilité orientée.
En figure 3, on a représenté une voilure du type 5, avec des :i ~q~ parties plus raidies en C-F et D-G, des points de liaison au mât plus nombreux P4, P5, P6~ P7, une section balayée à nouveau augmentés, et du côté gauche, du m~t, une position Cl-P5A-Dl de repliement que peut prendre la voilure à l'arrêt du rotor.
En figure 4, on a représenté schematiquement le dé~eloppement de voilure obtenu par les dlSpositions précédentes, la voilure étant reliée au mât en plusieurs poines, et des parties de voilure raidies ` ~ _4-~' " .

en L-Ll, M-M2, N-~l, R-Rl, ces dernières formant des bras charpentés9 évcntuellement construits de manière à les rendre lé~ère~en~ sustenta-~eurs, attachés en rotation respectivemen~ en L 1, M 1J Nl et R 19 ces dispositions étant appliquées à un mât haubanné en plusieurs points H~ H ~ etc.
Le tracé d'efficacité passe alors par les points S à Sl et S à S . Le dessin fa~t appara~tre l'augmen~atlon obtenue sur le montage initial de la figure 1~ de la section ~alayée rapportée ~ la hauteur du mât.
Ce rapport est encore supérieur si l~on admet, ainsi que représenté, un travail en porte-à-faux du même mât~ portant les bras charpentés S et S5, maintenant une voilure libre~ telle que tracée~
ou- reliée au mât par d'autres attaches. La combinaison des longueurs des voilures, des attaches et des bras charpent~s, télescopiques ou non~ fixes ou en rotation sur leur fixation au m~t, permettent des posi-tions protégées de voilure repliée~ particulièrement si les attaches sont rappelées vers le mât, par des câbleries commandées, ou a contre-poids, par exemple.
Il est évident que la sustentation d~éléments de voilure en action dans l'atmosphère, peut être réalisée par l'adJonction à cette , voilure d'un dispositif de sustentation~ tel par example que le montage I classique d'une gouverne de profondeur. L'efficacité, ou effet porteur~ J
de ce dispositlf peut être rendue automatique et fonction, en même temps ou séparément 7 de la vitesse tangentielle, par exemple par contrepoids, de la variation de régime ou de la surcharge, par exemple par balancier, du niveau relatif par exemple par correction angulaire, ainsi que de la position angulaire du porteur lui-même. On a représenté ainsi en figure 6 un élément de voilure, V~ placé verticalement, vu de face en 61, muni dlune gouverne 11 en rotation sur l'axe 12~ commandé~ ainsi que mieux vu en profil en 6-2, par une ou deux masselottes 13, sur rotation - S-~(~Z86ZS
14, for~ant avec l'élément un angle~ pour une vitesse déter~inée, main-ten~nt la gouverne en position l12, angle qui va décroissant avec la réduction de vitess~ tel qu'en 63~ où la gou~erne 11 commandée par ce mouvement est en position 113~ de plus grand effet de portance, laquelle gouverne prend une position 11 d'efficacité presque nulle en figure 6 , où les attaches El et E2 dirigées vers le mât on donné à l'élément V une position sortante, la tête de l'élément se trouvant dans une position plus éloignée du na^t et ouvrant llangledC9 tandis qu'une position rentrante, figure 65~ place la gouverne 11~ pour les mêmes motifs, en position 11 d'efficac~té maximum.
La susten~ation de la voilure par elle~même peut être consi-dérée assurée, et sa stabilisation acquise, lorsqu'une mise au point des commandes des gouvernes sera réalisée, permettant d'absorber les plus rapides variations d'énergie. Le décalage radial de la voilure~
sous l'effet moteur discontinu, mouvement angulaire du plan généra-teur vertical, rend par ailleurs nécessaire, au moins pour la période de mise au point, des attaches supplémentaires, ou une liaison ferme de la voilure avec le mâtO Les réalisations proposées ci-après visent à permettre ces mises au point.
A la figure 7~ on a représenté un aérogénérateur utilisant une voilure composée d'éléments dé~à décrits, repliés en position U~ certains de ces éléments étant munis d'un dispositif de sustenta-t~on~ tel qu'en figure 6, par exemple, et cette voilure montee sur un ensemble rotatif dont l'arbre vertical est maintenu par les portées Q 1 et Q 2. Cet arbre est équipé des éléments de transmission au moteur de lancement èt contrôle X~ d'une part, et au générateur ou au régula-teur Y d'autre part, et d'un ensemble connecteur à contacts glissants æ, destiné ~ commander ~es treuils T solidaires de l'arbre, lesquels rec,oivent les câbleries 53 reliées à certains points de la voilure.
Ledit équipement permettant d'agir à tout moment sur la vitesse de fi2S
rotation, la positlon de la voilure, et l'effet de sustentation, la con~
~ugaison de ces moyens avec l'effet moteur de llé~ergie du vent et lleffet centrifuge, fonction en m~me temps du diamè~re et de la vitesse de rotation. Ces conditions réunies assurent la développement contr81é
de la voilure, sa correction éventuelle et son repliement.
La voilure développée peut prendre des tracés variés. La figure 8 montre deux voilures 81 et 82, partiellement suspendues aux éléments supérieurs. Les éléments peuvent être simples, multiples9 dis-continus ou rendus parteurs par leur orientation propre, par exemple, par décalage du plan médian de fusela~e avec celui des axes d'assemblage~
combinant ainsi les effets de propulsion et de sustentation.
Parmi les nombreux efforts engendrés à la rotation sous vent constant, dans le générateur décrit ci-dessus~ la liaison souple de la voi-lure ~ l'arbre peut donner lieu~ sous l'effort moteur propre, ou celui de lancement, à un décalage radial du plan de vollure mieux décrit plus loin, lequel pourrait engendrer un décalage angulaire de cette voilure, ou encore une distorsion dans le plan générateur.
En vue d'éliminer les effets éventuels de ces efforts mal définis, on a représenté figures 9, 10 et ll un ensemble de même principe de commande-réception qu'en figure 7, allongé d'un mât 12 porteur des renvois 13 des c~bleries 53 originaires des treuils 14 maintenant en travail une voilure 15 dé~à décrite~ par l'intermédiaire d'une charpente l~æ - 16Bsolidaire du ~ât et formant une coulisse, d'une longueur égale à la voilure~ à l'intérieur de laquelle cet~e voilure se replie, d'elle-même~ ou par rappel. Cette coulisse est formée d'une partie fixe 16 , et d1une partie 16 en rotation en 17, laquelle partie 16 peut être rabattue en position 16C, position d'arrêt de l'installation, dans laquelle toute la voilure est à llabri5 au pled de l'installation.
Dans ce montage, la voilure est développée sous l'effet centrifuge, dans la position alignée sur la coulisse 16B, vers E, puis redressée ~9~2~625 par les équipements de treuils 14 en position d'efficacité~ et maintenue radialement par l'extrémité 18 de la coulisse 16B7 charpentée à cet efet. Seuls peuvent alors subsister les éventuels efforts de distor-si~n s'appliquant ~ partir de l'attache 18. On ~otera que la voilure, ainsi raidie et maintenue~ prend appui sur le point ferme 18 et dis-pense ainsi du montage d'éléments particuliers pour la sustentation~
La courbe des vitesses, à différents niveaux, d~un vent déterminé, étant fonction de divers facteurs, dont l'état des sols, et décroissant rapidement vers les couches inférleures, il convient d'une part de placer la surface balayée par le rotor à une certaine dis-tance du sol, et d'autre part d'ajuster le rotor à ces diverses valeurs~
par e~emple par le tracé de son développement, ou la correction du pas de la voilure, en vue du meilleur coefficient de puissance extrai~e de l~é-nergie intéressée.
Dans un ensemble repx~senté à titre dlexemple seulement, aux figures 12 et 13, on s'est efforcé d'appliquer ces données, d'~liminer des contraintes, dont en particulier les moments de torsion dé~à signa-lés~ et d'utiliser les dispositions décrites précédemment, dans un ensemble surélevé~ où l'on a~ en outre supprimé les infrastructuresO Un mât charpenté 20, en appui au sol en rotation, est haubanné également avec dispositif permettant sa rotation 21. La base du mât est équipée tel qu'en figure 9 avec moteur 22, variateur-générateur 23, dispositif de freinage 24 et de connection 25, pour des commandes électriques d9appa-reillage dont les treuils 26, solidaires du mât. La partie du m~t située au-dessus du haubannage est solidaire d'une charpente formée d'éléments rayonnants, tels que 27, également répartis autour du mât~
dont la partie 28 est une coulisse dest~née à contenir et guider une voi-lure, l~quelle coulisse rec,oit ~ son e~trémité 29 une second coulisse 30, prolongeant la premiere~ et montée en rotation sur ce~te attache, de la même manière que déjà montré figure 9. Une ~oIlure formée dléléments 2~i 31, d'une longueur totale correspondant ~ l'ensemble des coulisses 28 et 30, est contenue dans lesdites coulisses figure 13, ol~ dévelop-pée en position active jusqulen 31 D (figure 12) par l'effet centri-fuge et avec l'aide des treuils 26. Une seconde voilure 32, indépendante de la première9 est a~tachée ~ charnière en 33 sous l'extrémité de la coulisse mobile 30, et prend la position d'efficacité jusqu'à 32 D, lors de la rotation du mât, étant retenue par les attaches souples fixées en 29 dans le dessin, ou en d'au~res points déterminés, ainsi que déjà vu.
Au repliement, la voilure supérieure 31 est rappelée par câ-blerie, ou descend d'elle-meme par son poids propre dans les coulisses 30 et 28, et l'extrémité 33 de la coulisse oscillante 30 étant rap-pelée en 33A, la voilure inférieure 32 vient librement s~appuyer en 34 sur la coulisse rabattue~ llensemble de la voilure se trouvant protégé. La même disposition de développement de la charpente, mais sans élément de coulissement~ la voilure supérieure 31 étant seulement fixée à l'extrémité 33 de la charpente oscillante 30, permettrait également une position repliée de la voilure supérieure sur cette charpente oscillante~ avec un positionnement approprié des câbleries de commande.
On a représenté légèrement~ dans la partie gauche de la figure 12~ l~un des traces du développé des points extrêmes 31 D et 32 D de la voilure. Un repliement en empilage accordées~ tel qu'en figures 7 ~ et 8~ est également possible.
`~ Mais les dispositions de la figure 12 montrant un tracé de voilure supérieure développée 31, approchant l'axe de cercle et pouvant être tel, ou tel encore que l'élément de voilure se présente en alignement de la coulisse~ les attaches souples ou cableries de maintien de cette voilure peuvent alors être de longueur constante, et originaires de points fixes du m~t ou de ses annexes~ ces dispositions permettant de supprimer les treulls de manoeuvre~ appliqués à la voi-lure.
Cependant, les forces de traction rayonnantes à partir du mat, s'exer~ant aux points d~attache des éléments de voilure, nllles à l'arrêt~ vont croissantes avec la rotation~ e~ cette variation per-met un rappel par contrepoids~ dont un montage plongeant en milieu liquide ou liqueur dense, peut assurer d'une manière simple et sûre~
la progressivité et la temporisation nécessairesg par des densités et des sections variables des masses plongeantes et leur effet de piston, et trouver place tout naturellement dans le mât, ou autour du mât, de même encore qu'un montage dans les bras charpentés, coulis-sant sous l'effet centrifuge.
Le montage de rappels multiples à effet variable selon ce procédé~ ou tout autre moyen de ~ême effet~ associé au positionnement ; ~udicieux des poulies de renvoi des câbleries, assure une multitude de tracés de rotors et de leurs développements. Dans la figure 12 où La voilure située du côté droit est représentée avec des attaches i souples de longueur fixe~ se développent ou se rétractant sous le seul effet de la variation de la vitesse de ro~ation~ sans treuil, tel que dit à l'alinéa précédent~ le dispositif de rappel décrit ci-dessus peut s'appliquer~ avec ou sans asservissement, à la manoeuvre d'ouverture en 331, ou de repliement en 331A de la coulisse mobile 301, l'ensemble des manoeuvres relatives à la voilure s'effectuant de manière automatique.
Comme indiqué sur la figure 15, les manoeuvres de repliage ou de déploiement de la voilure 15 peuvent être régulées et comman-dées à partir de contrepoids 51 fixés ~ l'extrémité de chaque câble 53. Chaque contrepoids 51 est immergé en partie ou en totalité dans le liquide dense que contient un réservoir 52, fixé au m~t 20. On peut -iO_ notamment faire varier le niveau du liquide dans le réservoir 52 pour réguler la co~mande de voilure.
On a cité l~intér~t du calage optimal, et du ~aintien ~ cette position angulaire des éléments de voilure par rapport à leur axe de ro~ation. La correction éventuelle de ce calage peut etre assurée par une action sur la longueur d'un câble, ou de plusieurs cables, cette action pou~ant être réalisée par déplacement de l'attache du dis-positif de renvoi du câble~ ou encore par effet latéral sur la câble~ ?
compte tenu de la faible course nécessaire.
La figure 16 montre, en coupe transversale, un élément de voilure 34 supposé en bonne position angulaire, en rotation à partir d';un ensemble 35 tournant sur l'axe 36, relié en 37 au bord d'attaque 38 de cet élément, et en 39 à son bord de fuite 40, les liens 37 - 38 et 39 - 40 étant d'égale longueur et parallèles entre eux. Dans ce mon-tage, si l'élément 34, sous les efforst déjà cités, vient à prendre une position avancée telle qu~en 34A~ ou retardée telle qu'en 34 ) l'a~e transversal de l'élément se sera déplacé parallèlement à lui-me~me et l'angle d'attaque, ou position angulaire de l'élément sur sa trajec-toire de révolution~ sera modifié en augmentation dans un cas et en réduction dans l'autre cas. En outre, toute autre disposition relative à la liongueur des liens ainsi qu'à leurs points d'attache, tel par exemple qu'en 41 et 37 ou 43 et 39~ ou liens croisés~ convergents en 42~ divergents en 41 - 43~ ou en bout de bras solidaires du mât 44 et 45, engendrera un effet différent, positif ou négatif selon le cas, cette particularité permettant la recherche d'une position apportant par elle-me~me à l'élément la correction angulaire que nécessiterait son d~calage radial.
On a vu que les voilurls ou pales peuvent 8tre constituées dléléments, et ces éléments être assemblés entre eux par des charnières ; dont les extrémités des axes peuvent être employées com~e points dlattache.

::

. , Ces éléments peuven~ aussi etre assemblés avec une certaine ~obilité
par des fixations oblongues~ ainsi qu~en 47~ figure 17; ou par des axes décalés parall~leTnent au plan de pale ainsi qu'en 48, ou non parall~lement à ce plan dans le but de recherche de position active des pales ou d'une partie de celles-ci avec effet sustentateur. Les points d'attache de ces pales peuvent être placés ailleurs que sur leurs axes 49, ainsi que montré en 50, par exemple (figure 17). Aux fins d'allè-gement des parties tournantes~ d'assouplissement de la voilure jusqu'à
lui permettre son enroulement éventuel sur elle-même et de réduction de la fatigue permanente du bord de fuite résultant de sa moindre section, on a représenté en figure 18, la coupe transversale d'une pale souple pouvant s'appliquer à certains montages de rotors~ d'axe ` vertical ou non, dont ceux selon l'invention. Ainsi, en coupe A, la .'7 pale est constitués d'une bande résistante continue, intéressant la plus grande partie de la section~ constituant ll~me et l'armature de cette pale, mais pouvant être placée ailleurs qu'en son axe transversal, laquelle âme est revêtue pour obtention de son meilleur profil, de matériaux connus simples ou composés, rigides ou souples~ avec évide-ments ou en pleine section, avec ou sans revêtement et de facon conti-nue ou discontinue~ et comportant éventuellement des renforts intérieurs~
notamment dans le cas d'utilisàtion d'attaches latérales supplémentai-res dé~à citées pour les voilures à éléments repliables. Cette arma-ture peut etre constituée de plusieurs bandes alig~ées, tel qulen coupe B, ou décalées, tel qu'en C~ ou formées préalablement, tel qu'en D.
Elle peut aussi être constituée d'un ou de plusieurs câbles rendus soli-daires du corps de la pale, ainsi qu'en coupe E, ou coulissants dans des alvéoles r~er~ées dans le corps de pale, ainsi qu'en F. De la même manière, le corps de la pale peut être de profil continu et constant, ou variable, à faces lisses, mais il peut être aussi constitué
d'éléments séparés, tel que montré de face et de profil en G, figure 19, ~z~;~
ces éléments pouvant ~tre de section normale au grand axe de la pale ou de section légerement biaise ou curviligne~ et placés ~non jointive-ment sur l'armature, en vue de la recherche dlun e~fet de sustentation.
Ces éléments peuvent aussi, tel qu~en H, comporter une réduction de leur épaisseur vers leur base, ou vers leur sommet~ qu'ils soient join-tifs ou non. Ils peuvent également, de meme qu'un corps de pale à pro-fil continu, être munis9 tel qu'en J, de tr~s légers profils formant une petite saillie s~abaissant vers le bord de fuite~ ou au contraire, ainsi qu'en L~ complété de la coupe Ll~ être fa~onnés de;légères striu-res de même orientat~on, destinées elles aussi à l'obtention d'une sustentation. Ces dispositions permettent la construction de voilures à section variable appropriée à chacune des positions respectives de travail, et, par le choix des matériaux et une isolation des parties tournantes~ la mise en place d'un appareillage de réchauffage pour dégi-vrage, dont les armatures peuvent constituer les conducteurs d'énergie.
On voit que toutes les variantes selon llinvention présentent les avantages suivants:
- grande surface de voilure en position de fonctionnement par vent de force normale~ ce qui assure un excellent rendement;
- rotation autour d'un axe vertical, ce qui assure un fonc-tionnement indépendant de la direction du vent;
- possibilité de repli rapide~ automatique~ partiel ou total, notamment pour le case dlouragans ou de vents exagérément forts, ce qui confère une grande sécurité de fonctionnement et améliore la tenue en endurance.
:

-13_

Claims (16)

LES REALISATIONS DE L'INVENTION AU SUJET DESQUELLES UN DROIT
EXCLUSIF DE PROPRIETE OU DE PRIVILEGE EST REVENDIQUE, SONT
DEFINIES COMME SUIT:
1- Moteur utilisant l'énergie éolienne, constitué par un mât vertical, supportant au moins deux pales rotatives, dont chacune est déployée suivant une ligne de contour située dans un plan vertical passant par l'axe du mât, tandis que la section transversale d'une pale suivant un plan normal à la ligne de contour a un profil con-vexe analogue à celui d'une section de pale d'hélice, caractérisé
en ce que chaque pale est composée d'au moins deux éléments placés bout à bout le long de la ligne de contour et articulée l'un à l'autre suivant un axe à peu près horizontal, sensiblement perpendiculaire au plan vertical précisé, cet axe d'articulation étant relié par au moins un hauban au mât vertical, auquel sont en outre reliées les deux extrémités de chaque pale, si bien que chaque pale peut occuper, soit une position déployée le long de la ligne de contour déployé du plan vertical, soit une position repliée suivant une ligne de repli proche du mât et située dans le même plan vertical.
2- Moteur éolien suivant la revendication 1, caractérisé
en ce que le mât est solidaire des pales et tourne avec elles autour de son axe vertical.
3- Moteur éolien suivant la revendication 1, caractérisé
en ce que chaque élément de pale est relié au mât par au moins un hauban.
4- Moteur éolien suivant la revendication 3, caractérisé
en ce que chaque hauban est à longueur constante avec une extrémité
fixée à l'élément de pale et l'autre extrémité fixée au mât, ce qui permet de replier la pale près du mât ou de la maintenir déployée.
5- Moteur éolien suivant la revendication 3, caractérisé
en ce que chaque hauban est fixé par une extrémité à un élément de pale, alors que son autre extrémité est reliée à un treuil de commande placé sur le mât, ce qui permet de replier la pale vers le mat, suivant un pliage à loi contrôlée, ou de la maintenir plus ou moins déployée.
6- -Moteur éolien suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque pale comporte au moins un élément muni d'une gouverne transversale visant à rendre cette pale auto-portante.
7- Moteur éolien suivant la revendication 1, caractérisé
en ce que le mât est solidaire, pour chaque pale, d'un bras articulé, qui peut se déployer radialement et dont l'extrémité mobile est arti-culée sur un élément de la pale, le repliage du bras provoquant le re-pliage de la pale vers le mât.
8- Moteur éolien suivant la revendication 7, caractérisé
en ce que le bras articulé comporte un glissière le long de laquelle les éléments successifs de la pale peuvent coulisser pour les rentrer dans le bras et vers le mât, ou au contraire pour les déployer hors du bras.
9- Moteur éolien suivant les revendications 1, 2 ou 3 caractérisé en ce qu'il comporte une glissière fixe, solidaire du mât, prévue pour recevoir au moins une partie de la pale inté-ressée qu'on peut alors rentrer par coulissement le long de cette glissière.
10- Moteur éolien suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque pale est reliée au mât par au moins une paire de câbles, les quatre points d'attache des deux câbles d'une même paire définissant les sommets d'un quadrilatère articulé dont les déformations permettent de régler l'angle d'incidence de la pale par rapport à sa trajectoire de révolution.
11- Moteur éolien suivant les revendications 1, 2 ou 3;
caractérisé en ce que chaque pale comporte plus de deux éléments, re-pliables en accordéon.
12- Moteur éolien suivant les revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que chaque pale comporte deux tronçons placés, l'un au-dessus de l'extrémité mobile du bras articulé déplié, l'autre au-dessous, chacun de ces deux tronçons étant repliable vers le mât.
13- Moteur éolien suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque élément de pale comporte une âme longitudinale interne en une matière rigide mais enroulable à la façon d'un ruban, cette âme étant enrobée dans une matière plus souple qui définit le profil extérieur de la pale.
14- Moteur éolien suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque élément de pale comporte une âme interne constituée par au moins deux câbles longitudinaux inextensibles, placés à l'intérieur de la matière du corps de l'élément de pale.
15- Moteur éolien suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque pale est dotée sur au moins une partie d'au moins une de ses faces, de moulures transversales profilées, orien-tées vers le bord de fuite en s'abaissant légèrement, de manière à
obtenir un effet de sustentation.
16- Moteur éolien suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la manoeuvre de déploiement et de repliage des pales est obtenue par l'effet de contrepoids agissant en réaction à
la force centrifuge des éléments tournants, ces contrepoids étant amortis et régulés par immersion dans un liquide contenu dans au moins un réser-voir où le niveau de liquide peut être fixe ou contrôlé, l'ensemble étant solidaire des parties tournantes.
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